ISSN 0351-9716
TESLA VAKUUMIST (ob 150-letnici rojstva)
Stanislav Ju`ni~
In{titut za matematiko, fiziko in mehaniko, Jadranska 19, 1000 Ljubljana
POVZETEK
Pred poldrugim stoletjem je bil rojen Nikola Tesla, morda eden najbolj domiselnih raziskovalcev vakuumskih razelektritev do sedaj. Teslov spor z slovitim J. J. Thomsonom je opisan z raz-li~nih stali{~. Povzete so poglavitne zna~ilnosti Teslovih vakuumskih poskusov in povezave s slovenskimi de`elami. Njegovim predhodnikom in sodobnikom v slovenskem prostoru smo posvetili {e posebno pozornost.
Tesla’s vacuum technique (150th anniversary of his birth)
ABSTRACT
Nikola Tesla was born 150 years ago as one of the best researchers of vacuum discharges. Tesla’s quarrel with the famous J.J. Thomson was described in some detail. His scientific and other connections with Slovene lands were put in the limelight. The claim was forwarded about the high quality of Tesla’s predecessors and contemporaries from Slovene lands.
1 UVOD
Nikola Tesla, potomec dalmatinskih Srbov, preseljenih v hrva{ko Liko, ka`e plodnost te versko in narodnostno me{ane in te`ko presku{ane pokrajine. Maturiral je na vi{ji realki v Rakovcu pri [ubi~evem prijatelju, fiziku Martinu Sekuli}u, ki mu je zibka prav tako rekla v kamniti Liki. Prav v ~asu Teslove mature je Poljanec [ubic objavil Telegrafijo, pred njo pa vrsto ~lankov v Radu Jugoslovanske akademije znanosti in umetnosti v Zagrebu, katere ~lana sta bila skupaj s Sekuli}em.
Tesla je med {tudijem dveh letnikov (1877/1878) politehnike v Gradcu pri fiziku Pöschlu in matematiku Alléju sre~eval univerzitetnega profesorja fizike [ubica in Dolenjca Klemen~i~a. Klemen~i~ je meril za Teslo zelo zanimivo hitrost elektromagnetnih valov kot {tudent med letoma 1871/72 in 1875/76 ter kot demonstrator pri Boltzmannu leta 1877/78. Boltzmann se je ob za~etku Teslovih {tudijev vrnil na gra{ko univerzo; bil je najznamenitej{i srednjeevropski strokovnjak za novo Maxwellovo teorijo. Med najslavnej{imi prebivalci Gradca je bil med Teslovim {tudijem od leta 1871 upokojeni matematik in {olski nadzornik Franc Vitez Mo~nik; Tesla ni mogel mimo njegovih vplivov, ko se je po koncu svojih {tudijev nekaj ~asa udinjal kot gimnazijski predavatelj v doma~em Gospi}u. Tesla je med {tudijem bral dela Williama Crookesa o sevanju v elektronki in o domnevnem ~etrtem agregatnem stanju snovi. Ostarelega Crookesa
je tri desetletja pozneje obiskal v Londonu in se z njim pogovarjal predvsem o Williamovemu vnetemu raziskovanju spiritizma.
Leta 1878/79 je Tesla od{el za leto dni v Maribor; za delo v tehni{ki pisarni industrijskega in`enirja je ob 60 gld mese~ne pla~e slu`il {e dodatke za uspe{no delo. Tako je postal najprej strojni in {ele pozneje onstran morja – elektroin`enir. Zna biti, da se je mladi Nikola v svojem mariborskem ~asu celo ~ezmerno vdajal igram na sre~o ali drugim ne~ednostim. Zato tega obdobja svojega `ivljenja ni nikoli posebno obe{al na veliki zvon; morda je med [tajerkami na{el kar svojo mladostno ljubezen, ki mu je pozneje do konca dni domala priskutila romanti~na do`ivetja. Malo po Teslovem odhodu je Maribor leta 1883 kot prvi v tem delu Evrope z `arnicami opremil svojo javno cestno razsvetljavo.1 Dne 24. 5. 1892 je Tesla osebno dajal nasvete zagreb{kemu `upanu in njegovim pomo~nikom glede javne elektri~ne razsvetljave `arnic v Zagrebu2 in je tako gotovo dobro preu~il polo`aj v sosednjem Mariboru. Kljub zanimanju in naprednosti tedanjih mariborskih elektrotehnikov pa Tesla slu`be pri nas ni znal obdr`ati. Seveda nam je lahko samo `al.
VMariboru si je Tesla prihranil dovolj denarja za {tudij v Pragi, ki pa se ga ni resneje lotil. Pozneje je
Slika 1: Portret Teslovega srednje{olskega profesorja in rojaka Martina Sekuli}a z lastnoro~nim podpisom
1 Informacija Andreja Simona Lune`nika, prodekana za {tudentske zadeve Pedago{ke fakultete Univerze v Mariboru
2 Dadi}, 2004, 12
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
39
ISSN 0351-9716
postal ~astni doktor v Zagrebu; podobno je tudi Edison brez vsakih {ol pri{el do ~astnih doktoratov. Edison je pisanje novinarjev bolje obvladal, vendar je bila njegova metoda vsaj spo~etka le poskus in popravek napake, medtem ko je Tesla bolj stavil na miselne eksperimente.
Leta 1882 je Tesla v Parizu pri podru`nici Ediso-novega podjetja CCE (Compagnie Continentale Edison) sodeloval z Edisonovim prijateljem Charle-som Batchelorjem (Batchellor). Pet let prej je Edison naro~il Batchelorju, naj vtakne kos oglja v elektronko, iz~rpano z navadno zra~no ~rpalko. Zaradi slabega vakuuma je raz`arjeni ogljik zgorel skoraj prav tako hitro kot na zraku;3 vsekakor pa se je pod Batche-lorjevim pokroviteljstvom Tesla prvi~ seznanil z resnimi vakuumskimi poskusi.
CCE je v za~etku leta 1883 poslala Teslo v Strasbourg; nadobudni mladeni~ pa je naslednje leto po priporo~ilu pari{kih prijateljev in Batchelorja odplul – k Edisonu v sanjski New York. Tako se mu je mudilo v Novi svet, da bi se malodane vkrcal kar brez hla~. Vde`eli neko~ divjih Indijancev je delal v Edisonov prid do pomladi 1885; nato je raje ustanovil Teslovo dru`bo za cestno razsvetljavo, le dobro leto po njeni vpeljavi v Mariboru. Naslednje leto je dokon~al lasten domiseln sistem razsvetljave z oblo~nicami; o njem so na{i predniki le desetletje po izumu lahko brali kar v doma~em jeziku:
"Ako zve`emo dve kovinski plo{~i, ki stojita druga drugi nasproti, s Teslinimi toki, potem bivajo v vsem prostoru med njima zelo jake elektri~ne sile. Geisslerjeve cevi, katere prinesemo v tak prostor, se takoj bli{~e~e zasvetijo. To obna{anje Geisslerjevih cevij je rodilo v Tesli upanje, da mu bode mogo~e upeljati novo, vse druge nadkriljujo~o elektri~no razsvetljavo. V prostoru, katerega bi hoteli na ta na~in razsvetliti, bi vzidali v dve nasprotni steni velike kovinske plo{~e ter jih zvezali s Teslinimi toki. Potem bi se na vsakem kraju tega prostora svetila Geissler-jeva cev, katero bi prosto, brez `ice prena{ali in postavljali na poljubna mesta. @al, da smo {e precej oddaljeni od te idealne razsvetljave".4 110 let pozneje je oddaljenost {e vedno tu … Kako dolgo {e?
2 TESLOVI ELEKTRONI IN RENTGENSKI @ARKI V CROOKESOVI VAKUUMSKI CEVI
Tesla je seveda »predhodnik« {tevilnih odkritij, pripisanih drugim: rentgenskih `arkov, laserja, Marco-nijevega radia, elektronskega mikroskopa, inducirane radioaktivnosti, pospe{evalnika nabitih delcev …
3 Edison, 1994, XXXVI, 540–547
4 Dadi}, 1982, 305; [ubic, 1897, LXIV
5 Jovanovi}, 1998, 11
6 Horvat, 1988, 265, 271; Paar, 2004, 38–39
Oglejmo si predvsem pou~no zgodbo o njegovem "odkritju" elektrona v polemiki z veljavnim odkri-teljem, J. J. Thomsonom.
Teslov prijatelj in poznej{i hud nasprotnik T. K. Martin,5 urednik newyor{kega The Electrical Engi-neer, je junija 1891 objavil povzetek pisanja londonske revije Electrician o J. J. Thomsonovem opisu elektri~nega praznjenja v vakuumu pred Fizikalnim dru{tvom. Dva tedna pozneje je Martin objavil {e podobna razmi{ljanja ameri{kega profesorja Elihuja Thomsona.6 Naslednji teden je svoj lon~ek v isti reviji pristavil {e Tesla, ki je tisti ~as v svojem newyor{kem laboratoriju raziskoval vzpostavitev elektromotorne sile in svetlikanja v vakuumski elektronki, najraje brez elektrod s krepko indukcijo v mo~nem elektromagnetnem polju. Tesla je svoje domislice izmenjeval z Alfredom G. Braunom iz Western Union Telegraph Company. Z ene strani zataljeno cev je podalj{al v obliko navadne vakuumske `arnice, vanjo vtaknil bakreno ali celo pozla~eno plo~evino ter opazoval svetlobni krog med bakrom in steklenim ogrodjem. Vidni u~inki so bili veliko ve~ji, ko je bil baker bli`je steklu, gretje stekla pa je kazalo, da ga delci bombardirajo v pravokotni smeri. Pri poskusih z izmeni~nimi tokovi nizkih frekvenc je pojave pripisoval elektro-stati~nim vplivom, medtem ko se J. J. Thomsonu delitev elektrike na stati~no in dinami~no v tem spletu okoli{~in sploh ni zdela smiselna. Thomson se je celo premalo prepri~ljivo izgovarjal Tesli, da pisanja
Slika 2: Teslova steklena krogla navadne `arnice, obkro`ena z enim ali dvema bakrenima zavojema vodnika P, in svetlobni krog L, nastal zaradi praznjenja (Tesla, Nikola. 1. 7. 1891. Electric Discharge in Vacuum Tubes. The Electrical Engineer (New York). A-16)
40
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
ISSN 0351-9716
Slika 3: Teslova steklena cev T okoli vakuumske posode B za pove~anje specifi~ne indukcije (Tesla. 1. 7. 1891)
Electriciana o svojemu lastnem govoru pred Fizikalnim dru{tvom ni niti prebral.
Seveda mu Tesla kot dober sin na{ega nedavno {e bratskega naroda nikakor ni ostal dol`an; odgovoril je takoj, ~im je Thomsonovo londonsko obrambo Martin ponatisnil v svojem newyor{kem glasilu. Tesla je svoj zapis kon~al z domala prero{ko trditvijo, da je "opa`eni pojav posledica gibanja majhnih nabitih delcev, ki z veliko hitrostjo trkajo ob molekule plina." Thomson se seveda tisti ~as {e ni strinjal s Teslo, ~ez slabih 6 let pa toliko bolj, saj je tedaj nenadoma razglasil svoje odkritje elektrona. Kdor zna, pa~ zna. Ubogi Tesla pa je spet enkrat ostal z dolgim nosom.
Leta 1894 sta Tesla in asistent Alley opazila po~rnitev fotografskih plo{~ ob praznjenju Crooke-sovih elektronk. Vza~etku naslednjega leta jima je newyor{ki laboratorij zgorel do tal, morda z majhno pomo~jo ali celo zaslugo tekmecev; vseeno je Tesla takoj po Röntgenovem odkritju nadaljeval poskuse z
Slika 4: Tesla z `arnico za zaznavanje polja v newyor{kem laboratoriju v ~asu polemike z J. J. Thomsonom in Röntgenom (Muzej Nikole Tesle, Beograd)
Slika 5: Ni~ hudega slute~i Tesla pod strelami svojega laboratorija v Coloradu
odbojem in drugimi lastnostmi novih `arkov.7 Dne 1. 8. 1896 in znova {e 29. 8. 1896 si je `arke X narobe zami{ljal kot drobne majhne delce za izbijanje naboja iz atomov.
Vsporu s Thomsonom in Röntgenom je Tesla ostal bolj kratkih rokavov; raje se je lotil raziskovanja visokofrekven~nega praznjenja v razred~enih plinih, kjer konkurentov tako reko~ ni bilo. Od maja 1899 do februarja 1900 je v Colorado Springsu preizku{al brez`i~ni prenos visokih energij, svojo drugo veli-~astno iznajdbo po motorju v vrtljivem magnetnem polju izmeni~nega ve~faznega toka. Zemljo in zgornje plasti ozra~ja si je zamislil kot plo{~i ogromnega kondenzatorja s spodnjimi plastmi zraka kot izolatorjem. Domislica je bila nadvse podobna poznej{emu vesoljnemu modelu z Zemljo kot elektrodo vakuumske elektronke za zbiranje delcev severnega sija. Zdi se, da je Tesla v svojih miselnih poskusil pripisoval Zemlji previsoko elektri~no prevodnost; rad se je prepogosto zana{al na ob~utek, ki pa ga je tu vendarle pustil na cedilu.
Tesla si je izbral Colorado, ker so tam strele kar najbolj pogoste, morebiti z izjemo znamenitih poletnih tornadov na ravninah Oklahome. Tesla je raziskoval pri 120 mm Hg do 150 mm Hg (1/6 do 1/5 bar) ob napetostih med dve in {tiri milijonov voltov. Vmes je dne 4. 7. 1899 nadaljeval raziskovanja lastnosti Lenar-dovih in Röntgenovih `arkov.8
VColoradu, kjer je poleti pogosto tako vro~e, da de` kar izpari, preden pade na tla, je Tesla predvsem na~rtoval prenos visokih elektri~nih energij na velike razdalje. Ve~ina raziskovalcev je po Ircu Georgu Francisu FitzGeraldu menila, da uklon valov ob oblini Zemlje omogo~a elektriki pot ~ez Atlantik. Tesla je podobno domnevo branil v patentnem spisu 24. 6. 1899 in {e ~ez slabo leto v poljudni reviji The Century Magazine junija 1900.9
7 Paar, 2004, 42-44
8 Tesla, 1999, 18, 67-68
9 Bok{an, 1932, 243, 264; Tesla, 1981, 75, 97
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
41
ISSN 0351-9716
3 VISOKONAPETOSTNE RAZELEKTRITVE TESLOVIH SLOVENSKIH PREDHODNIKOV
Med predhodniki Teslovega raziskovanja strel so bili {tevilni listi z na{ih gora, med njimi Jurij Vega in njegovi u~itelji. Avgusta 1775 je Vega kon~al {tudij filozofije v Ljubljani skupaj s Kranj~anom Fideliusom Poglajnom. Matemati~ni in fizikalni del izpita sta vodila profesorja Jo`ef Jakob Maffei iz Gorice oziroma [empetra in Gregor Schöttl.
Vegove izpitne teze so bile natisnjene v latin{~ini, privezali pa so jih pred nem{ki prevod Makove knjige. Maffei je Mad`ara Maka spoznal `e med skupnim slu`bovanjem na Terezijani{~u, latinsko ina~ico Makove knjige pa so objavili tudi v Maffeievi doma~i Gorici. Tako si lahko mislimo, da je prav Maffei odlo~ilno pripomogel k izbiri knjige, v katero so Vega in so{olci privezali svoje izpitne teze.
Objavo so, domiselno, posvetili Raabu;10 prav njemu je cesarica marca 1771 zaupala gradbena dela na vodah, po prepovedi jezuitskega reda leta 1773 pa ga je postavila za dvornega svetnika. Raab se je veliko ukvarjal z urejevanjem reke Mure; tako izbira posvetila ni mogla biti bolj posre~ena. Raab je Vego in so{olca Poglajna kmalu po izpitu dal zaposliti prav pri Gruberjevih delih na Muri.
K izbiri knjige za privez Maffeievih izpitnih vpra{anj so vplivale predvsem tesne povezave s prevajalcem, Maffeievim in Makovim dunajskim {tudentom Retzerjem. Retzer je dne 24. 5. 1782 stopil v novo lo`o Resni~na sloga. Istega leta je postal mojster; njegov vpliv pa je zaostajal kve~jemu za voditeljema lo`e, Bornom in Sonnenfelsom. Pripadal je celo najvi{jim krogom reda iluminatov, ki ga je 1. 5. 1776 na Bavarskem ustanovil nekdanji jezuit Adam Weishaupt, profesor prava v Ingolstadtu. Retzer je bil skupaj s Tobijo Gruberjem eden poglavitnih piscev Bornovega dunajskega prostozidarskega glasila. Objavil je manj odmevne raziskave o elektriki. Z Vego se je pogosto sre~aval v lo`i, vendar ni prisostvoval njegovemu sprejemu med prostozidarje. Leta 1800 je Retzer postal baron,11 so~asno z dva meseca starej{im Vego.
Prevod Makove knjige je bil skupaj z originalom prvi~ objavljen na Dunaju leta 1772. Po rimski {egi o{tevil~enemu uvodu je sledilo 125 strani glavnega teksta. Mako ni prilo`il slik razen skice neurja pred naslovnico, pod katero se je postavil s stihom iz Ovidovih Metamorfoz.
Vuvodu je Mako opisal raziskovanja elektri~ne iskre. Vprvem delu je poro~al o naravi strele,12 v drugem pa o blisku.13 Odobraval je Franklinovo teorijo o vi{ku s pozitivno in o primanjkljaju z negativno
10 Maffei, Tschokl, Schöttl, 1775, 1
11 Sporo~ilo dr. Matev`a Ko{irja, 3. 11. 2003
12 Mako, 1775, 1–57
13 Mako, 1775, 59–125
Slika 6: Naslovnica Retzerjevega prevoda Makove knjige v prvi izdaji iz leta 1772
Slika 7: Strela ob morski obali, odtisnjena pred naslovnico prevoda Makove knjige, vezane ob izpitne teze profesorjev Maffeia, Schöttla in Tschokla, ki so jih zagovarjali Vega in so{olci avgusta 1775
42
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
ISSN 0351-9716
elektriko.14 Benjamin Franklin je bil vpliven prostozidar in obenem dober prijatelj jezuita Bo{kovi}a ob prepletanju obeh dru`b, ki si o~itno nista bili ravno vedno v laseh.
Vega in Maffei sta bila gotovo ponosna, ko sta videla, kako je Mako citiral celo Valvasorjevo Slavo15 z opisom dveh vodometov v Cerkni{kem jezeru. Ko je z neba bliskalo in streljalo, je stari dovtipne` Valvasor sli{al donenje, kot da bi obenem tolkli ob razli~ne pavke. Cerkni{ka vodometa sta se mu zdela podobna votlinama. Venem je opazil svetlobo, iz drugega pa se je vzdigovala megla, nabrana ob neurju. Valvasor ni dvomil, da pojav povzro~a elektrika, ~eravno bi mu danes le te`ko verjeli na besedo. Bo{kovi}ev prijatelj, izdelovalec prvih strelovodov v Torinu, piarist Giacomo Battista Beccaria, je poro~al o podobnih vodnih vrtincih v Modeni.16 Gotovo je prav opis raziskovanj rojaka Valvasorja dokon~no prepri~al Maffeia, Vego in njegove so{olce, da so dali teze za svoj kon~ni izpit vezati ravno v Makovo knjigo.
Na zadnjih dvajsetih straneh prvega dela je Mako povzel opazovanja strel po vsej Evropi. Leta 1761 je strela udarila v njegov doma~i dunajski akademski kolegij. Z bakrene strehe je stekla navzdol, ne da bi po{kodovala leseno ohi{je; nato je glasno udarila ob zvon. Od tam je po vodniku med trdnim ohi{jem in streho prodrla v kapelo Sv. Ksaverja ter kon~no udarila v posrebreni in pozla~eni kip Matere Bo`je. Strela je leta 1770 ponovno zadela majhen stolp istega kolegija; potovala je po bakreni strehi, se spustila po `eleznih vratih in prodrla v sobe.17 Leta 1770 je spet nevarno po~ilo, tokrat v vrata dunajskega kolegija.18 Mako je opisal {e bliskanje v Benetkah 26. 5. 1752 in 18. 6. 1764,19 neurje v Temi{varju 1. 2. 177220 ter nedavno strelo, ki je stopila pozla~eno kroglo v Berlinu 20. 7. 1772.21 O dogodkih v Temi{varju mu je br`kone poro~al tamkaj{nji navigacijski ravnatelj, jezuit Tobija Gruber.
Nekdanji ljubljanski jezuit Biwald je postavil prvi strelovod na [tajerskem. Kranjci seveda niso zaostajali za sosedi; v nadaljevanju Maffeievega matema-ti~nega dela izpita je ljubljanski profesor G. Schöttl v svoji zadnji, 38. fizikalni tezi obravnaval `elezni strelovod na drogu.22
Maffeiev ljubljanski rektor Anton Ambschell je opisal strelo v samostanski cerkvi Sv. Martina: "… leta
14 Mako 1775, 4
15 Valvasor, 1689, 50/4: 49; Mako, 1775, 41
16 Mako, 1775, 17, 42
17 Mako, 1775, 49
18 Mako, 1775, 72
19 Mako, 1775, 46, 47
20 Mako, 1775, 77
21 Mako, 1775, 50
22 Maffei, Tschokl, Schöttl, 1775, 52
23 Mako, 1775, 85
24 Mako, 1775, 93–95
25 Mako, 1775, 93
1782 je udarila strela tri milje ju`no od Ljubljane na Kranjskem v kri` stolpa cerkve redovnic (...), od koder je skozi samostan stekla v zemljo." Dogodek je spro`il splo{no zanimanje. Zato je Ambschell strelovod iz `ice postavil na stolp visoke stavbe v bli`ini svojega ljubljanskega stanovanja in s tem postal pionir sodobne obrambe pred strelo med Kranjci. V strelovodih so tedanji neuki opazovalci pogosto videli novost dvomljivega slovesa. Tako je leta 1783 bodo~i revolucionar, odvetnik Maximilian Robespierre, na sodi{~u v Arrasu branil francoskega plemi~a, ki naj bi z nastavitvijo strelovoda vznemirjal sosede in celo samega gospoda `upana. Dobrohotni Robespierre je bil tedaj obetajo~ mo`ak; njegovo usode polno prijateljevanje z giljotino se je razvilo komaj dobro desetletje pozneje.
Vdrugem delu knjige je Mako sprejel Franklinov pogled na naravo strele in {tevilnih vremenskih pojavov.23 Opisal je Bianchinijevo pismo (16. 12. 1758) o poskusih s strelo pri devinskem gradu "ob mejah Kranjske".24 Celo stoletje pozneje se je za Bianchinijeva raziskovanja zanimal ljubljanski gimnazijski profesor fizike in poznej{i ravnatelj Mitteis; v gimnazijskem {olskem poro~ilu je opisal {e spor med Nolletom in Franklinom, kar pa se njegovim dunajskim kritikom ni zdelo ravno posre~eno. Dunajsko kritiko je objavil Grailich, predhodnik Jo`efa Stefana, ki je malo pred tem kritiziral tudi Robido. Na slovenskem narodnostnem ozemlju so se za~eli `e zelo zgodaj zanimati za razelektritve. Naprave fizikalnih kabinetov niso bile namenjene zgolj dijakom. Zanimivej{e nabave je gimnazijski profesor fizike med letoma 1853 in 1866, ravnatelj gimnazije in nekaj ~asa tudi realke, ~e{ki Nemec Mitteis, preizku{al tudi pred izbrano dru`bo izobra`enih some{~anov na predavanjih pred Dru{tvom kranjskega muzeja v Ljubljani. Zanimivosti so v De`elnem muzeju predstavljali tudi drugi. Tako je fizik Thomas Schrey, Mitteisov namestnik, 10. 12. 1856 dopolnil Mitteisovo predavanje o razvoju stereoskopa s prikazom najno-vej{ih metod za merjenje jakosti elektri~ne iskre. Schrey je bil rojen leta 1830 v Logatcu, med letoma 1862 in 1870 je bil direktor ljubljanske realke, nato pa je od{el na realko v Celovec.
Mako je povzel Bianchinijev25 poskus iz leta 1750, ko je zapi~il v tla kot sve~a ravno helebardo in jo
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
43
ISSN 0351-9716
povezal z verigo. Opazil je svetlikanje, znano pod imenom "ogenj Sv. Helene" oziroma Sv. Erazma. Bianchini je ugotavljal, da je elektri~na materija iz ozra~ja vstopila v helebardo. Poskus je trajal le ~etrt ure, nato pa so se nadobudni raziskovalci pred nevihto kar urno skrili pod streho devinskega gradu. Suha glava je {e vedno ve~ vredna od obetajo~ega znanstvenega odkritja. Grajski kastelan je bil Maffeiev boter Jo`ef Thurn-Hoffer, dokler ni Devina leta 1774 skupaj z gradovoma Sagredo in Vipulziano po njem prevzel mlaj{i brat, grof Janez Krstnik. Tako je Maffei dobro poznal delo Bianchinija, ki je leta 1754 opisal {e izvir in tok ponikalnice Timav v pismu Gori~anu Gvidu Kobenclu.
Mako je vedel, da zvok ne premika zra~nih gmot na ve~je razdalje. Zato je pravilno domneval, da se z zvonjenjem ne da u~inkovito preganjati oblakov, ki grozijo s strelo.26 Podobna stali{~a je leta 1778 zagovarjal tudi Koro{ec Joseph Herbert, dunajski profesor fizike in sodelavec ljubljanskega rektorja Ambschlla.
Mako je obravnaval razmeroma nove elektri~ne poskuse, denimo razprave, objavljene v Hannovru leta 1761;27 opisal pa je le malo lastnih odkritij. Bo{kovi}a ni omenjal, saj le-ta o elektriki ni veliko objavljal. Mako je bil eden najpomembnej{ih Bo{kovi}evih zagovornikov, {e posebno glede problemov vakuuma in neskon~no majhnih koli~in, ki so se jih jezuiti nau~ili re{evati {ele z Bo{kovi}evo fiziko. Ker so bili tudi ljubljanski jezuiti naklonjeni Bo{kovi}evim idejam, je G. Schöttl njegovi »slavni krivulji sil« posvetili kar dve izpitni vpra{anji;28 izbira Makove knjige za privez izpitnih tez je bila tudi po tej plati povsem pri~akovana.
4 TESLOVI SODOBNIKI RAZISKUJEJO RAZELEKTRITVE NA SLOVENSKEM
4.1 Vlacovich
Nicolò Vlacovich je bil slovanske gore list z otoka Bra~a. Med {tudijem na dunajski univerzi je ob Jo`efu Stefanu raziskoval na Ettingshausnovem fizikalnem institutu. Ettingshausnov sin Albert se je pozneje leta 1893 v nastopnem rektorskem govoru na gra{ki politehniki ponosno spominjal Teslovega nekdanjega {olanja v njihovi ustanovi.
Vprvih letih v Kopru in Trstu je profesor Vlacovich razvil bogato znanstveno dejavnost; {e posebej so ga veselili poskusi z elektriko, saj se je tr`a{ko pristani{~e razvijalo v pomembno sredi{~e fizikalnih in matemati~nih ved. Med najpomembnej{e
26 Mako, 1775; Dadi}, 1982, 1: 355
27 Mako, 1775, 91
28 Maffei, Tschokl, Schöttl, 1775, 40 (tezi XVin XVI)
29 Vlacovich, 1862, 531
30 Vlacovich, 1863, 10
44
Slika 8: Prva stran dunajske izdaje Vlacovicheve razprave o iskrenju, kjer so ga predstavili kot nekdanjega rednega {tudenta Dunajskega fizikalnega instituta in sedanjega profesorja v Kopru (Vlacovich, Nicolò. 1862. Sulla scarica instatanea della bottiglia di Leyda. Wien.Ber. 46: 531)
dose`ke pri raziskovanju visokofrekven~nih razelektritev na na{ih tleh spada Vlacovicheva razprava o trajanju elektri~ne iskre, objavljena v Kopru leta 1863. Nadaljeval je poskuse, ki jih je leto pred tem objavil v Italiji in na Dunaju. Vlacovicheva29 iskra se le navidez naenkrat spro`i; v resnici gre za vrsto zaporednih razelektritev, kot je vedel povedati tudi Tesla.
K novim razmi{ljanjem so Vlacovicha spodbudili poskusi o trajanju elektri~ne iskre, neodvisnem od tokokroga, v katerem nastane iskrenje, dolo~enem le s presko~eno razdaljo.30 Prav v ~asu Vlacovichevih raziskav je Maxwell objavil prve razprave o sorodnosti svetlobnih in elektromagnetnih valov, ki jih ni ve~ omejeval na obmo~je vodnika in z njimi utemeljil poznej{i Teslov uspeh.
Vlacovich je seveda posegal dale~ ~ez tedanje eksperimentalne mo`nosti s trditvijo, da iskro ob razelektritvi sestavlja hitro sosledje sunkov; domislico je pozneje sprejel tudi Tesla. Med sunki naj bi bil prvi najmo~nej{i. Kljub majhnemu celotnemu ~asu iskrenja naj bi bili presledki med posameznimi udari
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
96
ISSN 0351-9716
{e vedno mnogo dalj{i od ~asa, ki ga elektri~na motnja potrebuje za pot skozi tokokrog, s katerim povzro-~amo iskrenje. Vlacovich ni meril te hitrosti, ki jo je prvi~ prepri~ljivo dolo~il Angle` Wheatstone leta 1834 in 1835 in po njem Klemen~i~ leta 1884 v Gradcu. Vlacovicheva31 upornost tokokroga ne vpliva na dol`ino iskrenja; problem poteka razelektritve je {e danes zanimiv, saj kljub Teslovim prizadevanjem {e nimamo prevladujo~e teorije atmosferske razelektritve med bliskanjem in grmenjem.
4.2 Robida in [ubic
Stefanov profesor Robida je v svojih raziskavah resda posegal med prve meritve razpr{evanja kovin in {irjenja elektromagnetnih valov; vendar je bil na~in mlaj{ega Vlacovicha sodobnej{i. Robida se sprva ni lotil tehtnej{ih poskusov brez primernih ~rpalk in tesnil; kljub temu pa je tri desetletja pred Hertzom objavil meritve elektromagnetnega valovanja.32 Prvi med Slovenci je razpr{il koni~asto platinasto elektrodo v "bel, okrogel made` iz velikanskega {tevila zrn platine, ki so se pri visoki temperaturi prijela plo{~e ..."33 François Napoleon Marie Moigno je za poskus priporo~al Ruhmkorffa v sodelovanju s Cauchyjem, ki je v ~asu Robidove mladosti delal v "na{i" Gorici. Moigno naj bi, po Robidovem mnenju, spregledal segrevanja pozitivne elektrode in odleta-vanje delcev proti negativni elektrodi.34
Robidov prijatelj Poljanec Simon [ubic je nabavil ve~ Geisslerjevih cevi med elektromagnetnimi instrumenti za zbirko fizikalnega kabineta v Pe{ti dve desetletji preden so Teslo zaposlili pri sosednjem telefonskem podjetju. Tako [ubic kot Tesla sta upo{tevala Crookeseva dognanja iz leta 1869. Vendar [ubic ni naravnost opisal sorazmernosti dol`ine temnega "Crookesovega" podro~ja ob katodi s povpre~no prosto potjo molekul v plinu.
Leta 1875 je [ubic objavil prvo slovensko knji`ico o telegrafiji in Tesla se je seveda podvizal med njene prve bralce. Tiste dni je telegraf `e skoraj 30 let deloval v avstrijskih de`elah in tudi v njenih slovenskih delih. Leta 1846 je prevladoval Bainov telegraf, pozneje ga je izrinil Morsejev izum; podobno je Teslov izmeni~ni tok pri nekaterih klju~nih uporabah nadomestil Edisonovega enosmernega.
[ubic je v Telegrafiji do 17. strani obravnaval razvoj in teorijo elektrike, kot je pri{la prav telegrafistom. Nato se je lotil posameznih izvedb telegrafa in sorodnih, tedaj modnih naprav.
31 Vlacovich, 1862, 531; 1863, 11
32 Robida, 1857, 4; Robida, 1858, 59
33 Robida, 1857, 4, 31, 33; Grailich, 1858, 426
34 Robida, 1857, 31–33
Preglednica 1: Poglavja [ubi~eve Telegrafije, ki so usmerjala prve elektrotehni{ke zamisli mladega Tesle
Uvod	
Pota, po katerih so se spoznavale na terne mo~i, ki se rabijo pri elektri~ni telegrafiji	1
Nekaj glavnih pravil o galvanizmu	8
Nekaj posebnih del galvanskega toka, ki se rabijo pri telegrafiji	10
Steinheilov telegraf s pisajo~ima iglama	17
Wheatstonov telegraf na magneti~ne igle	18
Bainov telegraf z zvonci in brez njih	21
Morseov elektromagneti~ni telegraf	22
Aparat za priprezanje mo~nega doma~ega elektri~nega toka	24
Telegrafne vezi med odaljenimi telegrafnimi postajami	25
Morseov telegraf z barvo pi{o~	26
O rabi Morseovega telegrafa v primeri z drugimi	26
Casellijevi vsaktere obraze posnemajo~i telegraf t.j.pantele	28
Hughes-ovi telegraf tiska telegrame s tiskarskimi ~rkami	31
Telefon ali telegraf, po katerem se sli{i petje v tuje kraje	36
Kako in kodi se je raz{irjal elektri~ni telegraf	37
Podmorski telegraf	38
Telegrafija po hi{ah	41
Elektri~ni popki s katerimi se pozvonuje	43
Naprave s katerimi se opazujejo telegrafska znamenja	44
Berguet-ova naprava z elektromagneti~nim ma~kom in plohom	45
Cela osnova hi{nega telegrafa	47
Hi{ni telegrafi v podobi elektri~ne ure	48
Rémondov telegraf s tiskarskim vodom	49
Hagendorffev hi{ni telegraf z uro, ki ka`e ~rke	53
Ozir po ob~nih telegrafnih osnovah	55-57
4.3 Codelli
^eprav je idrijski in ljubljanski profesor Nardin veliko patentiral v Teslovi smeri, je ljubljanski baron Anton Codelli, edini med slovenskimi izumitelji, vsaj do neke mere primerljiv s Teslo. Ob bok Teslovim 170 patentom jih je znal tudi Codelli spraviti skupaj kar lepo {tevilo, ~eravno se v ZDA ni dovolj uveljavil. Codelli je bil domala dve desetletji mlaj{i od Tesle med hitrim razvojem elektrotehnike, ko so novi izumi kar vreli drug iz drugega. Codelli je katodne elektronke raziskoval predvsem kot pripomo~ek za uveljavitev svojega modela spiralnega predvajanja televizijske slike na ameri{kem trgu; manj pozornosti je posvetil Teslovim strelam.
Ker sta se gibala v istem elektrotehni{kem okolju, sta imela Tesla in Codelli {tevilne skupne znance in prijatelje. Tesla si je leta 1901 in 1903 dopisoval z
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)
45
ISSN 0351-9716
Slika 9: Prva stran nepaginiranega popisa koprskega fizikalnega kabineta z napravami, ki so jih za~eli nabavljati leta 1850. Naprave 5–11 je Vlacovich uporabljal pri raziskovanju iskrenja (Vlacovich, Nicolò in drugi. 1850–1871 (1885). Inventario del Gabinetto di Fisica. I. R. Ginnasio Superiore di Capodistria. Mestni Arhiv Koper, {katla 10/3).
Adolfom Slabyjem;35 le-ta je `e kot profesor elektrotehnike na visoki tehni{ki {oli v Charlottenburgu uporabljal nem{ki prevod Teslovega dela kot temelj tehnik visokih frekvenc. Po njem je pou~eval tudi Georga grofa Arcoja. Arco si je kmalu {e sam dopisoval s Teslo;36 obenem je postal prijatelj in glavna Codellijeva zveza pri berlinskem Telefunknu. Tako je bil vrli Codelli vsaj posredno povezan s Teslo, ki mu je bil po svojem izumiteljskem na~inu mo~no podoben. Seveda je bil Codelli bogata{ki sin, vendar je grunt na Kodeljevem zapravil na oltarju znanosti; dobro desetletje po Tesli je tudi sam dovolj siroma{no preminil v daljni tujini.
5 SKLEP
Tesla je celo leto delal med vrlimi Maribor~ani. To pa ni vse, kar ga ve`e na na{e prednike. Mnoge med njegovimi raziskavami so bile povezane z znanstveniki na{ega rodu. Resda si zaenkrat niti no~emo prisvojiti Tesle, kot to zaporedoma in vsevprek po~no Ameri~ani, Srbi ali Hrvatje. Vbodo~e pa – kdo ve?
LITERATURA
Ambschell,   Anton.   1792.   Anfangsgründe   der   allgemeinen   auf Erscheinungen und Versuche gebauten Naturlehre. IV. Knjiga. Wien
Bok{an, Slavko. 1932. Nikola Tesla. Wien
Dadi}, @arko. 1982. Povijest egzaktnih znanosti u Hrvata. Zagreb: SNL
Dadi}, @arko. 2004. Nikola Tesla – Akademijin po~asni ~lan. Zbornik radova posve}enih 60. obljetnici smrti Nikole Tesle 1856.-1943. Zagreb: HAZU. 11–18
Edison, Thomas Alva. 1994. The papers of Thomas A.Edison. Volume 3. Menlo Park: the early years, April 1876-December 1877 (ur. R. A. Rosenberg in drugi), The Johns Hopkins University Press
Horvat, Radoslav (ur.), Tesla, Nikola. 1988. Radovi iz oblasti elektrotehnike. Beograd: Nau~na knjiga
Jovanovi}, Branimir. 1998. Nikola Tesla – Sto godina daljinskog upravljanja. 8–19
Mitteis, Heinrich. 1856. Abbé Nollet in seiner Stellung gegen Benjamin Franklin. Programm und Jahresbericht des kaiserl.königl. Obergymnasiums zu Laibach, Schuljahr 1856 (Laibach : Druck von Ign. V. Kleinmayr & Fedor Bamberg). 3–12
Mitteis, Heinrich. 1858. Predavanje o streli pri Muzejskem dru{tvu v Ljubljani 2. 1. 1856. Jahresheft des Vereins des Krainischen Landes-Museums. 2: 88–89
Grailich, Joseph Wilhelm. 1959. Vibrationstheorie der Elektricität von Prof. K. Robida, Z. f. österreich. Gymn. 9: 425–427
Mako, Paul von Kerek-Gede: Dissertatio physica de natura et radiis Fulguris; de proprietatis Tonitrui et mediis contra ictum fulminis. Vienna : Job. Thomas Edlen von Trattnern, 1772. - Ponatis: Goritiae : Valerii de Vakeriis, 1773. - Prevod: Physikalische Abhandlung von den Eigenschaften des Donners und den Mitteln wider das Einschlagen. Verfasst von Paul Mako, der S. J. Lehrer der Mathematik und Experimentalphysik in dem k.k. Theresianum und Joseph Edlen von Retler, seiner Zuhörer in das Deutsche übersetzt, Physikalische Abhandlung von den Eigenschaften des Donners und den Mitteln wider das Einschlagen. Wien : Job. Thomas Edlen von Trattnern, 1772. – Ponatis prevoda: Physikalische Abhandlung von den Eigenschaften des Donners und den Mitteln wider das Einschlagen. Hrn. Mako von Kerek-Gede Prof. Apost. und Lehrer der Mathematischen Wissenschaften in... Ljubljana : Typis Joannis Friderici Eger, 1775 (privezano: Maffei, Tschokl, Schöttl: Tentamen Philosophicum…)
Paar, Vladimir. 2004. Nikola Tesla u fizici. Zbornik radova posve}enih 60. obljetnici smeri Nikole Tesle 1856.-1943. Zagreb: HAZU. 35–48
Pertot, Milan. 1962. Nikola Tesla pionir elektri{ke dobe. Ljubljana: Elektrogospodarska skupnost Slovenije
Robida, Karel Lucas. 1857. Vibrations-Theorie der Elektrizität. Izvestja gimnazije Celovec. str. 1–37
Robida, Karel Lucas. 1858. Magnetismus, Forsetzung und Schlus der Vibrations-theorie der Elektrizität. Izvestja gimnazije Celovec. str. 1–60
[ubic, Ivan. 1897. Elektrika, nje proizvodnja in uporaba. Ljubljana
[ubic, Simon. 1875. Telegrafija, zgodovina njena in dana{nji stan. Letopis slovenske matice. 1–57
Tesla, Nikola. 1. 7. 1891. Electric Discharge in Vacuum Tubes. The Electrical Engineer (New York). A-16
Tesla, Nikola. 26. 8. 1891. Reply to J. J. Thomson's Note in the Electrician of July 24, 1891 The Electrical Engineer (New York)
Tesla, Nikola. 1999. Collorado Springs Notes 1899–1900 (ur. Aleksandar Marin~i} in Vojin Popovi}). Beograd: Zavod za u~benike i nastavna sredstva
Thomson, J. J. 1891. Electrician (London). Ponatis: 10. 6. 1891. The Electrical Engineer (New York).
Thomson, J. J. 24. 7. 1891. Note by Prof. J. J. Thomson. Electrician (London). Ponatis: 12. 8. 1891. The Electrical Engineer (New York)
Valvasor, Janez Vajkard. 1689. Die Ehre dess Hertzogthums Crain. Laybach/Nürnberg : Wolfgang Moritz Endter
Vlacovich, Nicolò. 1862. Sulla scarica instatanea della bottiglia di Leyda. Il Nuovo Cimento 16:. Ponatis: 1862. Wien. Ber. 46: 531–571
Vlacovich, Nicolò. 1863. Sulla durata Della scintiala elettrica. Izvestja Gimnazije Koper. 3–11
35 Jovanovi}, 1998, 13, slika 20
36 Pertot, 1962, 103
46
VAKUUMIST 26/1–2 (2006)